64污染入河量计算.docx
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64污染入河量计算
6.4污染物入河量计算
6.4.1污染物排放量预测
梅州市除了面源污染外，其污染源主要来自工业废水和城市生活污水。
因此未来工业、城市布局和发展对水环境的质量影响致关重要。
依据梅州市社会、经济发展规划目标、广东省梅州市江河流域综合规划报告书和相关文件，结合梅州市水资源综合规划的需水预测和城市人口增长预测成果，结合各分区的排污系数，得到各分区CODCr、氨氮排放量预测，梅州市2020年和2030年CODCr排放总量预测结果分别为148163.28t/a、190252.47t/a，氨氮排放总量预测结果分别为12072.05t/a、15443.40t/a，详见表6-4-1。
表6-4-1梅州市各分区CODCr、氨氮排放量预测结果表单位：
t/a
行政区
CODCr
氨氮
2020年
2030年
2020年
2030年
合计
148163.28
190252.47
12072.05
15443.40
梅江区
26836.41
28158.39
2209.33
2307.77
兴宁市
25331.55
34161.24
1997.41
2689.76
梅县
27475.92
35266.98
2308.57
2952.73
平远县
11113.53
15471.18
924.26
1289.95
蕉岭县
14919.33
18497.88
1271.80
1572.13
大埔县
11309.31
14730.51
899.71
1166.83
丰顺县
14127.48
20140.20
1144.23
1632.56
五华县
17049.75
23826.09
1316.73
1831.67
6.4.2污染物入河量估算
由于本次地表水水质保护是以所划定的水功能区作为基本单元，而保护的最终目的是要将水功能区的污染物削减量分解到相应的陆域污染源。
因此，根据梅州市现状水功能区排污口的情况，假定规划期各水功能区的主要排污口位置与现状一致，将规划预测的陆域范围内污染物排放量分解到相应的水功能区。
水功能区对应的陆域范围内的污染源所排放的污染物只有一部分能最终流入江河水域，进入河流的污染物量占污染物排放总量的比例即为污染物入河系数。
污染源排放的污染物进入水功能区水域的数量有众多影响因素，情况十分复杂，区域差异很大。
在确定规划水平年的入河系数时，参考现状条件下的入河系数，考虑未来城市化水平不断提高，市政基础设施发展逐步完善，入河系数应呈增大趋势，2020、2030年入河系数分别为0.62、0.64。
梅州市2020、2030年CODCr入河量分别为91861.23t/a和121761.58t/a；氨氮入河量分别为7484.67t/a和9883.77t/a，污染物入河量估算结果见表6-4-2。
表6-4-2梅州市各分区CODCr、氨氮入河量预测结果表单位：
t/a
行政区
CODCr
氨氮
2020年
2030年
2020年
2030年
合计
91861.23
121761.58
7484.67
9883.77
梅江区
16638.57
18021.37
1369.79
1476.97
兴宁市
15705.56
21863.19
1238.39
1721.44
梅县
17035.07
22570.87
1431.31
1889.75
平远县
6890.39
9901.56
573.04
825.57
蕉岭县
9249.98
11838.64
788.52
1006.16
大埔县
7011.77
9427.53
557.82
746.77
丰顺县
8759.04
12889.73
709.42
1044.84
五华县
10570.85
15248.7
816.37
1172.27
6.5水污染总量控制方案
6.5.1纳污能力计算
（1）纳污能力计算方法
根据全国水资源综合规划大纲和补充细则的要求，参考梅州情况，按照不同功能要求将水域划分为不同类型的水功能区，然后根据不同水功能对水质的要求和功能区水质现状，拟定功能区水质目标，确定各功能区纳污能力。
对于保护区和保留区的水质目标，原则上是维持现状水质不变。
在设计流量（水量）不变的情况下，保护区和保留区的纳污能力与其现状污染负荷相同，直接采用现状入河污染物量代替其纳污能力。
对于需要改善水质状况的保护区，计算其水功能区的纳污能力，提出入河污染物量的削减量及污染源排放量的削减量。
水质较好，用水矛盾不突出的缓冲区，采用保护区和保留区确定纳污能力的计算方法确定其纳污能力。
对水质较差或存在用水水质矛盾的缓冲区，计算水功能区的纳污能力，提出入河污染物的削减量和污染源排放量的削减量。
开发利用区纳污能力需根据各二级水功能区的设计条件和水质目标，选择符合实际的数学模型进行计算。
（2）水质目标拟定
按照全国《水功能区划技术大纲》划分方法，水功能区划采用两级体系，即一级区划和二级区划。
一级区划分为：
保护区、保留区、缓冲区、开发利用区；二级区划仅对开发利用区进行划分，划分为：
饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区、排污控制区。
表6-5-1梅州市河流水功能区划及其水质目标表
功能区名称
范围
水质目标
一级功能区
二级功能区
起始
终止
五华河源头水保护区
――
源头
龙川迥龙镇
Ⅱ
五华河五华保留区
――
龙川迥龙镇
五华转水镇柯树潭
Ⅱ
五华河五华开发利用区
五华河五华饮用水源区
五华转水镇柯树潭
五华河口桥
Ⅱ
宁江源头水保护区
――
源头
合水水库库尾
Ⅱ
宁江兴宁开发利用区
宁江兴宁饮用农业用水区
合水水库大坝
入梅江口（水口镇）
Ⅲ
石窟河闽粤缓冲区
――
省界
省界下2km
Ⅱ
石窟河蕉岭、梅县保留区
――
省界下2km
入梅江口
Ⅱ
汀江闽粤缓冲区
――
省界
省界下2km
Ⅱ
汀江青溪保留区
――
省界下2km
青溪电站
Ⅱ
汀江三河坝保留区
――
青溪电站
大埔三河坝
Ⅱ
梅潭河闽粤缓冲区
――
省界
省界下2km
Ⅱ
梅潭河大埔保留区
――
省界下2km
大埔县城
Ⅱ
梅潭河大埔开发利用区
梅潭河大埔农业饮用水源区
大埔县城
入韩江口
Ⅱ
琴江紫金、五华保留区
――
紫金南岭镇
五华水寨大桥
Ⅱ
琴江干流五华开发利用区
琴江干流河口景观用水区
五华水寨大桥
五华河口大桥
Ⅲ
梅江干流河口农业用水区
五华河口大桥
五华兴宁交界
Ⅱ
梅江干流兴宁保留区
――
五华兴宁交界
梅县畲江镇官铺
Ⅱ
梅江干流梅县开发利用区
梅江干流梅县工业农业用水区
梅县畲江镇官铺
梅县水车镇安和
Ⅱ
梅江干流梅县保留区
――
梅县水车镇安和
三龙水电站
Ⅱ
梅江干流梅州开发利用区
梅江干流梅州饮用农业用水区
三龙水电站
程江汇梅江口
Ⅱ
梅江干流梅州景观工业用水区
程江汇梅江口
梅州西阳镇
Ⅲ
韩江干流梅州-潮安开发利用区
韩江干流梅江工业农业用水区
梅州西阳镇
梅县、大埔三河坝
Ⅲ
韩江干流韩江中游工业农业用水区
梅县、大埔三河坝
丰顺潮州交界
Ⅲ
榕江北河源头水保护区
――
丰顺桐梓洋
丰顺北斗
Ⅰ
榕江北河丰顺--揭阳开发利用区
榕江北河丰顺饮用渔业用水区
丰顺北斗
丰顺揭东交界处
Ⅱ
（3）设计条件
①设计流量
对于一般河流，流量大小是确定水环境容量大小的重要因素，因此在进行河流水环境容量计算时，首先要确定设计流量，为安全起见，通常采用枯水期流量作为设计流量，本规划采用90%保证率最枯月平均流量作为河流设计流量。
梅江和汀江的干流和支流上布设有水文站，利用常规流量监测站的历年实测流量资料系列，取每年的最枯月平均流量进行排序，从而求得90%保证率最枯月平均流量，再利用集雨面积比拟法求得其余各断面的设计流量。
梅州市辖区内的水文站包括尖山（琴江）、河子口（五华河）、新铺（石窟河）、水口（梅江）、横山（梅江）、溪口（汀江）、留隍（韩江）。
②设计流速
对于布设有水文监测站的河段，可根据设计河流流量，水位等资料，推算出过水断面面积，从而求出河流平均流速、水深。
对于没有布设水文监测站的河段，但进行水文实测工作的河流，建立河流流量～流速及流量～水深的经验公式，求出相应设计流量下的河流平均流速、水深。
断面平均流速u、平均水深H、水面宽度B等水力参数都是流量Q的函数，其关系为：
u＝Q/A，H＝A/B
式中A为过水断面面积。
也可由流量Q直接计算有关的水力参数。
目前，已有较成熟的理论方法可用于确定流速～流量～水深关系，同时还可以利用经验公式并根据实测数据进行参数拟合。
Leopold和Maddock提出了以下的经验公式，得到广泛应用：
，
式中α、β、γ、δ为经验常数，由实测资料统计确定。
α、γ一般随河床大小而变化；β较为稳定。
对于大的河流，当河宽B与河床糙率n不变时，β＝0.4，δ＝0.6。
当河流实测资料没有足够的代表性时，在水位与流量关系稳定的条件下，河流可用如下曼宁公式求解河流流速：
式中，u为流速，n为河床粗糙系数，I为水面比降，R为水力半径。
对于没有任何实测资料的河段，则用比拟法，直接移用流域内类似河段的流速等参数。
类似河段是指在集雨面积、坡降、河流大小、宽深比、河床底质等方面类似。
设计流速在有资料的情况下，根据设计流量相应流速确定。
无资料的根据相近条件河段进行推算。
③综合衰减系数及其他
CODCr降解系数Kc及氨氮降解系数Kn，至今未见有成熟的经验关系式。
本次规划直接引用华南环境科学研究所的研究成果，Kc取0.08～0.10（1/d），Kn取0.07（1/d）进行计算。
④纳污能力计算结果
2000年梅州市纳污能力计算结果见表6-5-2。
由此可知，大埔县的环境容量所占比例最大为41.60%，丰顺县的比例次之为19.06%，梅县为13.90%；其余县市（区）的比重较小，为1.61%～6.58%。
表6-5-2梅州市各主要水功能区纳污能力计算结果表单位：
t/a
水功能区
水质
现状
水质目标
纳污能力
一级区
二级区
CODCr
氨氮
琴江紫金、五华保留区
Ⅱ
Ⅱ
234.30
15.27
琴江干流五华开发利用区
琴江干流河口景观用水区
Ⅱ~Ⅲ
Ⅲ
21.11
0.11
梅江干流河口农业用水区
Ⅲ
Ⅱ
71.94
3.83
梅江干流兴宁保留区
Ⅱ
Ⅱ
143.68
7.37
梅江干流梅县开发利用区
梅江干流梅县工业农业用水区
Ⅱ~Ⅲ
Ⅱ
338.23
18.36
梅江干流梅县保留区
Ⅱ
Ⅱ
380.32
20.25
梅江干流梅州开发利用区
梅江干流梅州景观工业用水区
Ⅲ
Ⅲ
247.14
14.69
五华河五华保留区
Ⅱ
Ⅱ
156.30
21.67
五华河五华开发利用区
五华河五华饮用水源区
Ⅱ
Ⅱ
18.29
5.42
宁江源头水保护区
Ⅱ
Ⅱ
12.74
0.68
宁江兴宁开发利用区
宁江兴宁饮用农业用水区
Ⅱ
Ⅲ
9.80
0.52
石窟河蕉岭、梅县保留区
Ⅱ
Ⅱ
488.11
24.51
宁江合水水库开发利用区
Ⅲ
Ⅱ
75.08
5.97
汀江青溪保留区
Ⅱ
Ⅱ
430.75
22.97
汀江三河坝保护区
Ⅱ
Ⅱ
1005.09
53.60
梅潭河大埔保留区
Ⅱ
Ⅱ
195.40
10.42
梅潭河大埔开发利用区
梅潭河大埔农业饮用水源区
Ⅱ
Ⅱ
280.11
52.17
韩江干流梅州-潮安开发利用区
韩江干流梅江工业农业用水区
Ⅱ
Ⅲ
2850.99
152.27
韩江干流韩江中游工业农业用水区
Ⅱ
Ⅲ
12163.69
612.20
合计
19123.07
1042.25
6.5.2入河控制量与削减量
（1）入河控制量
按照《广东省水资源综合规划技术细则》，入河控制量的制定一般以水功能区的纳污能力为依据；当水功能区规划水平年的污染物入河量预测结果小于纳污能力时，为有效控制污染物入河量，应制定水功能区污染物入河控制量和相应的排放控制量，制定入河控制量时，应考虑水功能区的水质状况、水资源可利用量、经济与社会发展现状及未来人口增长和经济社会发展对水资源的需求等；当污染物入河量超过水功能区的纳污能力时，需要计算入河削减量和相应的排放削减量。
本次规划为了贯彻经济建设与环境保护协调发展的方针，为了保障各规划水平年水质目标的强制性达标。
按照细则要求并结合梅州市的实际情况，梅州各规划水平年的污染物入河控制量按以下原则控制：
规划水平年排污量未超过水功能区纳污能力的，保护区和保留区以现状排污入河量作为入河控制量，开发利用区中的饮用水源区按纳污能力的50％作为入河控制量，其他区按计算的纳污能力作为入河控制量；排污量超过水功能区纳污能力的，计算其纳污能力与相应的污染物入河量之差，将其作为该水功能区规划水平年的污染物入河削减量。
根据本方案计算出梅州市各县入河控制量见表6-5-3。
表6-5-3梅州市各县入河控制量
行政区
入河控制量（t/a）
CODCr
氨氮
合计
17719.85
964.1
梅江区
3753.77
153.58
兴宁市
2737.91
149.07
梅县
4150.15
200.52
平远县
765.39
52.77
蕉岭县
1974.53
91.94
大埔县
1550.6
82.9
丰顺县
2071.84
98.18
五华县
1301.22
101.68
（2）入河削减量
各规划水平年的污染物入河控制量和入河量预测结果之间的差值即为入河削减量，详见表6-5-4。
表6-5-4梅州市各行政分区入河削减量预测结果表单位：
t/a
行政区
2020年
2030年
CODCr
氨氮
CODCr
氨氮
合计
71376.18
6373.20
99430.51
8694.76
梅江区
12911.53
1155.55
14721.66
1278.91
兴宁市
12595.86
1097.09
17201.96
1537.59
梅县
13440.67
1239.37
18417.83
1694.16
平远县
5140.23
477.12
8079.67
712.63
蕉岭县
7205.74
667.48
9447.24
881.90
大埔县
5293.89
496.57
7815.42
650.59
丰顺县
6823.29
569.38
10814.48
925.31
五华县
8403.82
727.55
12564.93
1026.79
可见，要达到各水平年的水质保护目标，在现有的排污规划基础上2020年、2030年全市CODCr入河削减总量分别为7.14万t/a、9.94万t/a，氨氮入河削减总量分别为0.64万t/a、0.87万t/a。
其中兴宁市的CODCr、氨氮入河削减量最大。
该部分的污染物削减量应通过其他的水资源保护措施进行削减。
（3）入河削减率
通过计算入河量与入河削减量，可以得到各行政区的入河削减率，该削减率表示在污染物达标处理率达到规定的相应百分比的前提下，要达到总量控制指标还需要继续削减的污染物量占入河量的比例。
入河削减率详见表6-5-5。
各区的削减率均呈上升趋势，更说明了在需水量与排污量逐步增加的趋势下，仅靠污水处理率的提高不足以实现总量控制目标，必须采取其它削减措施。
表6-5-5梅州市各分区入河削减率预测结果表单位：
%
行政分区
2020年
2030年
CODCr
氨氮
CODCr
氨氮
梅江区
77.60
84.36
81.69
86.59
兴宁市
80.20
88.59
78.68
89.32
梅县
78.90
86.59
81.60
89.65
平远县
74.60
83.26
81.60
86.32
蕉岭县
77.90
84.65
79.80
87.65
大埔县
75.50
89.02
82.90
87.12
丰顺县
77.90
80.26
83.90
88.56
五华县
79.50
89.12
82.40
87.59
合计
77.70
85.15
81.66
87.97
6.5.3削减方案可达性分析
削减方案体现了为实现水域功能区水质保护目标而对污染物排放量所作的限制。
为实现削减方案，根本途径是治理污染源，以减少污染物的排放量。
生活污染源的治理措施主要为兴建城镇生活污水处理厂，收集生活污水经二级处理后排放。
根据《广东省环境保护与生态建设“十一五”规划》、《广东省环境保护规划纲要（2006-2020年）》并结合梅州市实际情况，2020、2030年城镇生活污水处理率分别需达到68%、85%。
处理后的城镇生活污水COD和氨氮排放浓度的确定以《城镇污水处理厂污染物排放标准》、广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）为依据，同时考虑现有污水处理厂的出水情况，《城镇污水处理厂污染物排放标准》的城镇生活污水处理厂水污染物最高允许排放浓度见表6-5-6，而广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）规定“城镇污水处理厂污水排入地表水Ⅲ类功能水域时COD浓度为40mg/L、氨氮浓度为10mg/L”。
结合近年来梅州市的实际情况，将规划水平年经污水处理厂处理后排放的污水COD、氨氮浓度分别取为38mg/L、3.5mg/L。
表6-5-6城镇生活污水处理厂水污染物最高允许排放浓度表（日均值）
污染物
一级标准
二级标准
三级标准
A标准
B标准
化学需氧量（COD）（mg/L）
50
60
100
120①
氨氮（以N计）（mg/L）
5（8）
8（15）
25（30）
－
注：
括号外数值为水温大于12°C时的控制指标，括号内数值为水温小于等于12°C时的控制指标。
一级标准的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求，当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准；城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域（划定的饮用水水源保护区和游泳区除外）水域时，执行一级标准的B标准；城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域执行二级标准。
工业污染源的治理主要有改革生产工艺、实施清洁生产、重复利用废水、回收有用物质等。
通过工业污染源治理，达到工业废水达标排放，减少废水及污染物排放量。
根据《广东省环境保护与生态建设“十一五”规划》、《广东省环境保护规划纲要（2006-2020年）》并结合梅州市实际情况，2020、2030年则均需达到100%。
工业污染源经处理后COD和氨氮的排放浓度原则上根据广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）对工业废水（除制浆、制浆造纸外）排放COD和氨氮浓度（除合成氨工业外）的规定，取达标排放浓度，即一级标准分别为100mg/L、5mg/L。
综合考虑近年来工业污染源排放和处理情况，将规划水平年经处理后工业废水COD的排放浓度取为85mg/L，氨氮排放浓度取为1.8mg/L。
根据上述城镇生活和工业污染源的治理措施和预测的陆域污染源的废污水排放情况，大多数功能区COD、氨氮排放量在各规划水平年都能达到排放控制量要求；琴江干流五华开发利用区、梅江干流梅州开发利用区、宁江兴宁开发利用区和石窟河蕉岭、梅县保留区由于处于城镇下游，削减压力较大，随着城镇生活污水处理率的提高，2020年后能达到排放控制量要求。
6.6水资源保护与水质保护措施
6.6.1工业污染控制措施
梅州工业废水的主要污染行业是制造业、养殖业、造纸以及热电、电镀、冶金，工业废水主要的污染区域是梅江区、梅县和兴宁，工业污染的防治应该加强对污染企业和区域的治理，切实推行污染物排污许可证制度，严格按照区域水污染物许可排放量控制污染物排放，限期治理和关、停、并、转的项目。
工业污染防治要依靠科技进步与产业和产品结构调整相结合，积极推行清洁生产，有效利用水资源，实行污染物总量控制，提高工业污染治理水平，治理重点工业污染源，重点抓好污染严重行业的治理，如食品、饮料、生物制药等工业废水排放大户及乡镇企业废水排放的治理，提高工业废水处理率和达标率。
大力发展和建设工业园区，对工业污染源实施集中管理集中处理工业废水。
减少耗水量，耗水量大不仅造成了水资源的浪费,而且是造成水环境污染的重要原因，由于工业废水量大、面广、含污染物多、成分复杂，许多有毒的污染物在水体中难以降解，从而加重了对水环境的污染。
通过企业的技术改造，采用先进的工艺，制定各行业的用水定额，压缩单位产品的用水量，一水多用，提高水的重复利用率。
工业废水要实行清污分流、一水多用、串级使用、闭路循环、污水回收等多种措施以提高水的重复利用率。
同时，根据经济效益、社会效益和环境效益相统一的原则，新建工业项目应进入工业园区，对排放的污染物进行集中处理。
所有对环境有影响的新建项目、技术改造项目、资源开发和区域开发项目，都必须严格执行环境影响评价和环保“三同时”制度，并充分考虑当地水资源承载能力和水环境容量，推动企业实行清洁生产、污水回用、节水工程等措施。
此外，电镀、纸浆等重污染行业，应经省级统一规划、统一定点，在规划区域内建设；其他污染行业由地级以上市统一规划和统一定点。
建立工业废水排放监督系统，使各个企业排放的生产废水能够达到有关标准的要求，这就要求各级环保部门加强监督，克服缺乏监督力度或者执法不严的现象。
6.6.2城市污水处理设施建设措施
2005年梅州市区已建成日处理能力为5万吨的江南污水净化厂，使梅州城区生活污水处理率达41.6%，根据《梅州市环境保护规划（2007-2020年）》，其它县城及畲江工业园计划在2007－2010年建设处理能力为18.8万吨/日的污水处理厂，2011－2020年建设处理能力为68.4万吨/日的污水处理厂。
到2020年全市污水处理总规模可达87.2万吨/日。
梅州市城镇生活污水集中处理厂规划详见表6-7-1。
对老化的排污排洪管网进行改造，实现雨污分流，对管道进行排查、清淤，保证其正常运作，坚决遏制未经任何处理直排入江的局面。
继续加大节约用水力度，减少城镇污水排放量。
随着居民生活水平的提高，尤其在实现农村村民大部分使用自来水后，如果不严格执行节约用水措施，梅州市全市生活用水总量及其污水排放量将会大幅度增长，届时将会带来很大的环境压力。
6.6.3地表水水质监测措施
对梅州市地表水水质进行监测措施主要包括以下三个方面：
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